精品解析：河北省邯郸市武安市武安市第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考化学试题

武安一中2024-2025学年第一学期12月月考 高二化学 可能使用的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Co-59 Cu-64 Au-197 第Ⅰ卷(单项选择题，共42分) 1. 人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是 A. 小羊苏西 B. 小狗丹尼 C. 小猪佩奇 D. 小猪乔治 【答案】D 【解析】 【详解】A．电子在原子核外一定的空间内绕核运动，还有自旋运动，不能准确测定位置和速度，故A错误； B．电子从能量高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时能产生发射光谱，故B错误； C．2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等，故C错误； D．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道，故D正确； 故选D。 2. 下列实际应用与盐的水解知识无关的是 A. 生活中电解食盐水制取消毒液 B. 泡沫灭火器中使用硫酸铝与饱和小苏打溶液 C. 饱和氯化铁溶液滴入沸水制备胶体 D. 焊接时用溶液除锈 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解食盐水可生成溶液、和，与溶液发生氧化还原反应制取消毒液，整个过程与盐类的水解无关，A项符合题意； B．泡沫灭火器中使用硫酸铝与饱和小苏打溶液，反应过程中硫酸铝电离出的与电离出的发生相互促进的水解反应，生成和，与盐类的水解有关，B项不符合题意； C．氯化铁溶液滴入沸水中，发生水解生成胶体，与盐类的水解有关，C项不符合题意； D．溶液中，水解使溶液显酸性，可与铁锈发生复分解反应，起到除锈的作用，与盐类的水解有关，D项不符合题意； 答案选A。 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体 B. 由和组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 实验室可用排饱和食盐水收集氯气 D. 当我们打开可乐瓶盖时立即有气泡冒出 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓氨水存在如下平衡，加入氢氧化钠固体，氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，放出氨气，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．由和HI(g)组成的平衡体系加压后，各物质的浓度增大，体系的颜色变深，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意； C．氯气与水存在如下反应，用排饱和食盐水的方法收集氯气，溶液中含有大量的氯离子，抑制氯气与水的反应，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．可乐中存在如下反应，打开瓶盖，压强减小，平衡正向移动，立即有气泡冒出，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故选B； 4. 认识和掌握物质结构研究的范式与方法，具有极为重要的意义。下列有关说法正确的是 A. 在元素理论的指导下，人们发现新的元素属于归纳范式 B. 通过甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的分子式，总结出饱和烷烃的通式为，属于演绎范式 C. 实验方法只能通过化学实验才能实现 D. 假说是根据已知的科学事实和原理对未知领域的事物或现象的本质提出的一种推测 【答案】D 【解析】 【详解】A．由元素一般理论的指导下，发现新元素是个别，属于一般到个别，故发现新的元素属于演绎范式，A错误； B．通过甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)的分子式，总结出饱和烷烃的通式为CnH2n+2，属于归纳范式，B错误； C．实验方法多种多样，可以是调查归纳，也可以是实践，也可以通过化学实验验证，C错误； D．假说是根据已知的科学事实和科学理论原理对未知领域的事物或现象的本质提出的一种推测，D正确； 故选D。 5. 一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质，其结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为1-20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是 A. WX是共价化合物 B. 离子半径：Q＞W＞Z C. W元素的焰色为黄色 D. Q的氧化物对应的水化物均属于强酸 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W为1～20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，由结构可知，Z形成二个共价键，Z、Q的最外层有6个电子，Z为O、Q为S，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构，W为+1价，W的原子序数最大，则W为K，Y可形成4个共价键，X只能形成1个共价键，结合原子序数可知X为H、Y为C，据此解答。 【详解】A．WX是KH，钾为活泼金属元素，KH含离子键，为离子化合物，A错误； B．电子层数越多，离子半径越大；电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小；则离子半径：S2-＞K+＞O2-，即Q＞W＞Z，B正确； C．W为K，K元素的焰色为紫色，不是黄色，C错误； D．Q的氧化物对应的水化物包括亚硫酸，亚硫酸为弱酸，不是强酸，D错误； 故选B。 6. 可以催化分解实现碳元素的循环利用，其催化反应机理如下。下列说法正确的是 A. 过程①催化剂被氧化 B. 过程②涉及共价键的断裂 C. 该反应为 D. 使用催化剂降低了反应的焓变，使分解速率加快 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，过程①中+4价的Ti得到1个电子化合价降低为+3，发生还原反应，被还原，A错误； B．由图可知，过程Ⅱ没有共价键的断裂，B错误； C．TiO2可以催化分解CO2生成CO和氧气，总反应为2CO22CO+O2，分解过程中吸收能量，故有△H>0，C正确； D．催化剂只能降低反应的活化能，不能降低反应的焓变，D错误； 故本题选C。 7. 我国科研人员研发的海泥细菌电池不仅可以作为海底仪器的水下电源，还可以促进有机污染物(以表示)的分解，其工作原理如图，其中海底沉积层/海水界面可起到质子交换膜的作用，下列理论分析错误的是 A. a极发生还原反应 B. b极的电极反应为 C. 若b极区生成S，则a极区增加 D. 在海泥细菌的作用下发生反应： 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，海泥细菌作用下有机污染物酸性条件下与海水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和HS-，反应的方程式为，a极为原电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，b极为负极，HS-离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子，电极反应式为HS--2e-=S↓+H+。 【详解】A．据分析，a极发生还原反应，A正确； B．b极的电极反应为，B正确； C．若b极区生成S，转移2mol e-，生成1molH+同时消耗1molHS-，因b极区还存在反应：，根据S元素守恒，b极区消耗的H+与生成的H+相等，所以没有H+移向a极，按得失电子守恒，a极氧气转化为水消耗2mol氢离子，则a极区氢离子的物质的量减少2mol，C错误； D．据分析，在海泥细菌的作用下发生反应：，D正确； 答案选C。 8. 某工厂煤粉灰的主要成分为等。研究小组对其进行综合处理的流程如下： 已知：，当离子浓度时，可认为该离子已完全除去；“酸浸”后钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解。 下列说法错误的是 A. “滤液2”中加入双氧水后，体系中发生的主要反应为 B. “酸洗”用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯和玻璃棒 C. 要使“滤液2”中和完全沉淀，调节的最小值约为4.3 D. 用制备无水，可以在气流中加热 【答案】B 【解析】 【分析】煤粉灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等，“酸浸”后，Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO分别转化为Al3+、Fe2+、Fe3+、Mg2+，TiO2转化为TiOSO4，强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解，为TiO2+，SiO2不反应，进入“滤渣1”中，加入铁粉，Fe3+被还原为Fe2+，结晶得FeSO4⋅7H2O，TiO2+水解后得到TiO2⋅xH2O，经过“酸洗、水洗、干燥、煅烧”后得到TiO2，“滤液2”中加入双氧水，Fe2+被氧化为Fe3+，调节pH，可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，“滤液3”含有Mg2+，经过一系列操作，最后结晶得到MgCl2⋅6H2O。 【详解】A．“滤液2”中加入双氧水后，Fe2+被氧化为Fe3+，体系中发生主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，A正确； B．“酸洗”用到的玻璃仪器为普通漏斗、烧杯和玻璃棒，B错误； C．氢氧化铁的溶度积小于氢氧化铝的溶度积、且两者类型相同，要使“滤液2”中Al3+和Fe3+完全沉淀，溶液中OH-浓度最小值为c(OH-)=mol/L，c(H+)=mol/L，pH约为4.3，C正确； D．用MgCl2⋅6H2O制备无水MgCl2，为了防止MgCl2水解，需要在HCl气流中加热，D正确； 故选B。 9. 有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A. 在晶体中，距最近的有6个 B. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个，的配位数是4 C. 金刚石晶体中含有键 D. 该气态团簇分子的分子式为或 【答案】C 【解析】 【详解】A．以顶点研究，与之最近的处于晶胞棱心且关于对称，即距最近的有6个，A正确； B．每个晶胞占有4个，距离最近且等距的有4个，即的配位数为4，B正确； C．每个碳原子形成4个键，每个键为2个C原子占有，故12g金刚石中含有键，C错误； D．该气态团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为或，D正确； 故选：C。 10. 根据下列实验操作及现象，可以得出相应实验推论的是 实验操作 实验现象 实验结论 A 向溶液中滴加5滴溶液；随后加入10滴溶液 先产生白色沉淀，随后产生蓝色沉淀 B 测定饱和溶液和饱和溶液的值 前者值更大 水解程度： C 向原电池中的电极附近滴加溶液 产生蓝色沉淀 作为牺牲阳极保护 D 向溶液中加入溶液，再加入四氯化碳振荡 有白色沉淀生成，有机层呈紫色 白色沉淀可能为 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向1mL 0.1mol/LNaOH溶液中滴加5滴0.1mol/L溶液，产生白色氢氧化镁沉淀，随后加入10滴0.1mol/L溶液又产生蓝色氢氧化铜沉淀，因为氢氧化钠溶液过量，因此不能说明，A错误； B．碳酸钠与碳酸氢钠的溶解度不同，所以饱和溶液中，两者的浓度不一致，无法比较水解程度，B错误； C．向原电池中的Fe电极附近滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明铁与硫酸直接接触而产生二价铁离子，从而产生蓝色沉淀，而金属锌相对较活泼作为负极，来保护铁电极，C错误； D．向溶液中加入KI溶液，再加入四氯化碳振荡，有白色沉淀生成，四氯化碳层呈紫色，说明生成了碘单质，根据氧化还原反应的特征可知，一定有元素化合价降低，则白色沉淀可能为CuI，推论合理，D正确； 故选D。 11. 室温下，向溶液中滴加氨水，滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[，为、或]随的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是 A. 表示随的变化曲线 B. 该温度下， C. 水的电离程度：c点<d点 D. c点溶液中： 【答案】A 【解析】 【分析】由于多元弱酸，所以L3表示随pH的变化曲线，L2表示随pH的变化曲线，L1表示随pH的变化曲线，据此回答。 【详解】A．根据分析，L3表示随pH的变化曲线，A错误； B．根据分析，L1表示随pH的变化曲线，由a点数据可得，B正确； C．d点溶质为，c点溶质为，相同浓度时草酸根的水解程度大于草酸氢根，草酸根更促进水的电离，所以水的电离程度：c点<d点，C正确； D．c点溶质为，根据物料守恒可知c点溶液中：，D正确； 故选A。 12. 金铜合金在低于395℃时形成图a所示的晶胞结构，在低于380℃时形成图b所示的晶胞结构，晶胞参数均为a nm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 图a中 B. 图b所示晶胞对应合金的化学式为Cu2Au C. 图a、b中与Cu距离最近且相等的Au的数目均为4 D. 图b晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．题图a晶胞中含有的Au原子的数目为，Cu原子的数目为，则题图a中晶胞的化学式为Cu3Au，根据，可得，A错误； B．题图b晶胞中含有的Au原子的数目为，Cu原子的数目为，原子个数之比为，则题图b晶胞的化学式为CuAu，B错误； C．题图a中与Cu距离最近且相等的Au的数目为4，题图b中与Cu距离最近且相等的Au的数目为8，C错误； D．题图b晶体的密度，D正确； 故答案为：D。 13. 1，3-丁二烯与加成的能量—反应进程如图所示。已知、短时间内，的1，3-丁二烯与完全反应得到3-溴-1-丁烯和1-溴-2-丁烯的物质的量之比为。下列说法不正确的是 A. 反应时间越长，得到3-溴-1-丁烯的比例越大 B. 1，3-丁二烯与反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为 C. 与烯烃结合的第一步为决速步骤，进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯 D. 内生成1-溴-2-丁烯的平均速率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图示可知，1-溴-2-丁烯的能量低，更稳定，因此反应时间增加时，得到1-溴-2-丁烯的比例会变大，3-溴-1-丁烯的比例会减小，但是由于化学反应是有一定限度的，两种生成物的比例只能是越来越接近平衡状态下的比例，故反应时间越长，得到3-溴-1-丁烯的比例会趋于定值，A不正确； B．根据图示可知，1,3-丁二烯与HBr反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为，B正确； C．根据图示可知，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，故与烯烃结合的第一步为决速步，第二步反应中生成3-溴-1-丁烯的活化能小，即进攻时活化能小的反应得到3-溴-1-丁烯，C正确； D．tmin内生成的1-溴-2-丁烯为，对应的平均速率为，D正确； 故选A。 14. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. B. M点时，反应Ⅰ的平衡常数K约为1 C. 加入合适的催化剂可由N点到P点 D. N点时，向反应体系中充入，反应Ⅰ的平衡不会移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，随着温度升高，甲烷含量减小，一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅰ为吸热反应，ΔH1>0，反应Ⅱ为放热反应，ΔH2<0，故A错误； B．M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K==1，故B正确； C．催化剂不影响化学平衡，主要影响反应速率，故体积分数不会上升，故C错误； D．恒压条件下，N点时，向反应体系中充入Ar，则容器体积增大，效果相当于减压，反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应，反应Ⅱ平衡逆向移动，导致CO2、H2增多，会影响反应Ⅰ平衡正向移动，故D错误； 故答案选B。 第Ⅱ卷(填空题，共58分) 15. 绿芦笋中含有天门冬氨酸(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 （1）天门冬氨酸中σ键和π键的个数比为___________图中的键角___________的键角(填“大于”或“小于”)。 （2）指出和热稳定性较好的，并从分子结构角度解释其原因：___________。 （3）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。若将天门冬氨酸中的，换成，得到的新物质的酸性会增强，原因是___________。 （4）四个主族元素部分简单氢化物沸点随周期序数的变化如图所示。其中表示第族元素简单氢化物沸点变化的是曲线___________(填字母)，的键能小于，但水的沸点高于的原因可能是___________。 （5）钴酸镍的晶体结构可以表示为，其中O原子按照立方密堆积形式排列(类似于晶胞中的排列，)，O原子形成四面体和八面体空隙。在钴酸镍中，和分别占据四面体和八面体空隙，晶胞中的空隙填充率为___________。 【答案】（1） ①. ②. 大于 （2），S的原子半径小于，键长较短，键能较大，分子的热稳定性更强 （3）O的电负性比H大，所以的极性大于，导致羧基上羟基的极性更大，更易电离出氢离子 （4） ①. b ②. 分子间形成氢键的数量大于 （5）12.5% 【解析】 【小问1详解】 结构中单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，由此可知天门冬氨酸中含σ键15个，含π键2个，故天门冬氨酸中σ键和π键的个数比为；键角中，顶点的C原子与O原子间形成双键，此时C原子为sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角中，顶点的C原子与H原子间形成单键，此时C原子为sp3杂化，空间构型为正四面体形，由此可知键角大于键角； 【小问2详解】 和的热稳定性较好的是，S与Se为同主族的元素，同主族从上到下，原子半径逐渐增大，故S的原子半径小于，因此键长比键长短，键长越短，键能越大，分子越稳定，故的热稳定性强于； 【小问3详解】 将天门冬氨酸中的，换成，由于O的电负性比H大，导致的极性大于，所以最终羧基上羟基的极性更大，更易电离出氢离子，因此得到的新物质的酸性会增强； 【小问4详解】 氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力，它是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间形成的作用力；同周期从左向右，电负性逐渐增大，即电负性VIIA>VIA>VA>IVA，第IVA族元素电负性较小，不易形成氢键，但形成的简单氢化物组成和结构相似，随着相对分子质量的增加，简单氢化物的沸点逐渐升高，由此可知曲线a代表第IVA族元素形成的简单氢化物沸点的变化；一个HF分子只能与另外两个HF分子形成氢键，一个NH3分子只能形成两个氢键，但N的电负性小于F，导致简单氢化物NH3的沸点低于HF，而一个水分子可与另外四个水分子形成氢键，虽然电负性O小于F，但水分子形成的氢键数比HF多，所以H2O的沸点高于HF，因此沸点H2O>HF>NH3，即曲线d代表第VIA族元素形成的简单氢化物沸点的变化，曲线c代表第VIIA族元素形成的简单氢化物沸点的变化，曲线b代表第VA族元素形成的简单氢化物沸点的变化； 【小问5详解】 钴酸镍的晶体结构可以表示为，其中O原子按照立方密堆积形式排列，类似于晶胞中的排列，即存在于晶胞的顶点和面心，则晶胞中含个O原子，由晶体结构为可知，晶胞中含1个，含2个，而晶胞中含有8个四面体空隙，4个八面体空隙， 因此的空隙填充率为。 16. 高锰酸钾是一种重要的化学试剂。市售的固体常含有少量和其他杂质，因此只能粗略配制某浓度的溶液，然后用进行标定(标定：使用标准物测出某溶液的精确浓度的过程)。标定后的溶液可用于测定其他物质的浓度。 Ⅰ．溶液的配制 称取溶于盛有水的烧杯中，煮，冷却后过滤，装入试剂瓶中。 Ⅱ．溶液的标定 准确称取置于锥形瓶中，加入蒸馏水及硫酸溶液，加热至立即用待标定的溶液滴定。开始滴定时反应速率慢，应逐滴加入，当加入第一滴溶液颜色褪去后再加入第二滴，待溶液中产生后，滴定速度可加快。达滴定终点时，记录消耗溶液的体积。平行测定3次，体积的平均值为。 已知：在酸性水溶液中能自行分解，反应原理为。 （1）用离子方程式表示标定反应的反应原理___________。 （2）开始滴定时滴加溶液的速度不宜太快，否则会导致测定结果___________。(填“偏高”或“偏低”) （3）达滴定终点的颜色变化是___________。 （4）经计算，所配制的溶液的物质的量浓度为___________。(保留小数点后两位) Ⅲ．利用已标定浓度的高锰酸钾溶液探究测定草酸晶体中的x值。 第一步：称取纯草酸晶体，将其制成水溶液为待测液。 第二步：取待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀。 第三步：用浓度为的标准溶液进行滴定，达到终点时消耗。 （5）①利用高锰酸钾滴定草酸时应选用___________(选“甲、乙”)装置。 ②对于上述实验，下列做法正确的是___________。 A．进行容量瓶检漏时，倒置一次即可 B．滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定终点 C．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直 D．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管 ③下列操作可能造成测得ⅹ值偏小的是___________。 A．没有润洗锥形瓶 B．滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁 C．装有的滴定管滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定终点读数时俯视滴定管 【答案】（1） （2）偏低 （3）溶液由无色变为浅红色 （4） （5） ①. 乙 ②. C ③. C 【解析】 【小问1详解】 标定反应的反应原理为草酸钠和高锰酸钾反应，根据题意可得，故答案为：； 【小问2详解】 若滴加太快，高锰酸钾在加热条件下发生分解，使测定高锰酸钾溶液的体积增大，则标定高锰酸钾溶液的浓度会偏低，故答案为：偏低； 【小问3详解】 高锰酸钾显紫色，草酸无色，高锰酸钾过量时即达滴定终点，故终点现象为溶液由无色变为浅红色，且30s内不褪色，故答案为：溶液由无色变为浅红色； 【小问4详解】 根据题意可得对应关系，，，故答案为：； 【小问5详解】 ①酸性高锰酸钾显酸性，也具有强氧化性，故选用酸式滴定管乙，故答案为：乙； ②A．容量瓶检漏的方法是向容量瓶中加入水至刻度线附近，塞好塞子左手食指按住塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，倒立观察瓶塞周围是否有水渗出，直立后，转动瓶塞180°，重复一次，若还没有水渗出，则说明瓶塞不漏水，所以进行容量瓶检漏时，倒置两次，A错误； B．滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，且半分钟内不变回原色，才是达到滴定终点，B错误；    C．滴定读数时，应单手持滴定管上端无刻度处，并保持其自然垂直，不能一上一下拿持滴定管，会造成误差，C正确；   D．由C分析可知，不能一上一下拿持滴定管，D错误； 故选C。 ③A．没有润洗锥形瓶无影响，故A不符合题意； B．蒸馏水冲洗管壁也无影响，故B不符合题意； C．前有气泡后无气泡会导致消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，从而使草酸的物质的量偏大，水的物质的量偏小，则x偏小，故C符合题意； D．滴定终点俯视会使耗高锰酸钾溶液的体积偏小，从而使草酸的物质的量偏小，水的物质的量偏大，则x偏大，故D不符合题意； 故选C； 17. 废旧锂离子电池的正极材料主要成分是，还含有少量金属以及其他不溶性物质，采用如下工艺流程回收其中的钴制备单质。 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀时的 7.8 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时的 9.3 4.7 3.2 9.0 （1）“碱浸”中发生反应的化学方程式：___________。 （2）如果“酸浸”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是___________。 （3）“滤渣2”的物质主要是___________(填化学式)。 （4）“电解”时装置如图所示，阳极电极反应式为___________，电解后a室中的电解质溶液可以返回___________工序循环使用。 （5）一种可充电锂离子电池装置如图所示，充放电过程中，存在与之间的转化，放电过程中的移动方向：___________(填“”或“”)，写出该电池放电时A极反应式：___________，充电时，当电路中转移电子时，B极质量减少___________g。 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. ②. 酸溶 （5） ①. ②. ③. 1.4 【解析】 【分析】废旧锂离子电池的正极材料主要成分是，还含有少量金属以及其他不溶性物质，向废旧电池的正极材料中加入溶液，其中的金属Al与溶液发生反应生成溶液和，过滤后滤液1中存在，此时滤渣中存在、铁及其他不溶性物质，向滤渣中加入稀硫酸和，“酸浸”后得到含有、、、和的滤液，向滤液中加入氨水，调节溶液的pH1，可将完全沉淀，继续加入氨水调节pH2，可将转化为沉淀，向加入稀盐酸，得到溶液，电解可生成单质Co。 （4）电解的目的是制取单质Co，因此阴极上得到电子变为Co单质，电极反应为，阴极区电解质溶液中的通过阴离子交换膜进入a室中，阳极上失电子生成，电极反应为，阳极区通过阳离子交换膜进入a室，电解后a室中的浓度逐渐增大，且可返回“酸溶”的工序循环使用，从而降低成本。 【小问1详解】 “碱浸”时，向废旧电池的正极材料中加入溶液，其中的金属Al与溶液发生反应生成溶液和，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 调节pH1的作用是将完全转化为沉淀除去，还要保证不被沉淀，此时pH选择开始沉淀时的7.8，即，则，由此可知，“酸浸”后，溶液中浓度为，当溶液中开始沉淀时，，此时，即开始沉淀时溶液的，而完全沉淀时的，由此可知“调”应控制的范围是； 【小问3详解】 由分析可知，加入氨水，调节溶液pH1的目的是将完全沉淀，故此时滤渣2中的物质为； 【小问4详解】 由分析可知，阳极上失电子生成，电极反应为；电解过程中阴极区电解质溶液中的通过阴离子交换膜进入a室中，阳极区通过阳离子交换膜进入a室，使电解后a室中的浓度逐渐增大，可返回“酸溶”的工序循环使用； 【小问5详解】 由电池的装置图中电子的流动方向可知，A极为原电池的负极，B极为原电池的正极，放电过程中，阳离子向正极移动，即向B极移动，选择；A极为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成和C，电极反应为；充电时，B极为阳极，电极反应为，B极质量减少的即为的质量，当电路中转移电子时，电子转移了，减少了的也为，故B极质量减少了。 18. 异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产高辛烷值汽油调和剂、橡胶、汽油添加剂和润滑油等。 Ⅰ．可由异丁烷直接裂解脱氢制备异丁烯，反应为： （1）异丁烷、异丁烯、氢气的燃烧热数值如下表所示，则___________。 物质 燃烧热 （2）异丁烷的转化率和异丁烯的选择性(选择性)随温度的变化如图所示。当温度升高时，异丁烯的选择性变化的原因可能有___________(填标号)。 a．异丁烷在高温下裂解发生副反应 b．异丁烯在高温下发生聚合反应 c．催化剂的活性增大 d．平衡向逆反应方向移动 （3）研究人员尝试对该合成方法进行改进，在一定条件下加入适量空气可以采用异丁烷氧化脱氢法来制备异丁烯，反应方程式为 ，该方法___________自发进行(填“一定能”“一定不能”“高温条件能”“低温条件能”)。 Ⅱ．甲醇与异丁烯在一定条件下可以发生加成反应生成甲基叔丁基醚(用X表示)，反应方程式为，在一容积固定为的容器中充入甲醇和异丁烯，甲醇和异丁烯的初始物质的量均为，分别在和两个温度下发生该反应，异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示： （4）该反应的___________0(填“>”“<”或“=”)，M、A、B三点中反应平衡常数最大的是___________(填字母)。 （5）温度下，反应达到平衡后，将反应生成的X全部移走，在容器内重新达到平衡时X占容器中气体的体积分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （6）温度下，该反应的平衡常数___________。 【答案】（1）(或134) （2）ab （3）一定能 （4） ①. < ②. B （5）减小 （6）20 【解析】 【分析】25°C、101 kPa时,1 mol物完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量为该物质的燃烧热。 【小问1详解】 根据燃烧热可知 ① ② ③ 由盖斯定律，①-②-③即得到目标反应的反应热，故答案为：(或134)； 【小问2详解】 a．由图可知，可能是异丁烷在温度较高时裂解发生了副反应，a正确； b．异丁烯中存在碳碳双键，可以发生聚合反应，也会导致异丁烯的选择性降低，b正确； c．当温度升高时，异丁烯的选择性降低，有可能是催化剂失活，c错误； d．异丁烷直接脱氢生成异丁烯的反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，d错误； 故答案为：ab； 【小问3详解】 为熵增、放热反应，恒成立，故答案为：一定能； 【小问4详解】 温度越高，反应速率越快，反应越先达到平衡状态，则，温度由升高到，化学平衡向吸热方向移动，由图可知，异丁烯的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，因此该反应正向为放热反应，温度越低，平衡常数越大，B点温度低于M点和A点，则B点平衡常数较大，故答案为：<；B； 【小问5详解】 甲醇和异丁烯的初始物质的量均为，反应过程中甲醇和异丁烯的物质的量之比始终为，反应达到平衡后，将反应生成的X全部移走，等效于将容器扩大，反应向气体分子数增大的方向移动，即反应逆向移动，重新达到平衡时X的体积分数减小，故答案为：减小； 【小问6详解】 初始时甲醇与异丁烯的浓度均为温度下反应达到平衡时异丁烯的转化率为80%，此时甲醇与异丁烯的浓度均为X的浓度为，则平衡常数，故答案为：20。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武安一中2024-2025学年第一学期12月月考 高二化学 可能使用的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Co-59 Cu-64 Au-197 第Ⅰ卷(单项选择题，共42分) 1. 人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是 A. 小羊苏西 B. 小狗丹尼 C. 小猪佩奇 D. 小猪乔治 2. 下列实际应用与盐的水解知识无关的是 A. 生活中电解食盐水制取消毒液 B. 泡沫灭火器中使用硫酸铝与饱和小苏打溶液 C. 饱和氯化铁溶液滴入沸水制备胶体 D. 焊接时用溶液除锈 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体 B. 由和组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 实验室可用排饱和食盐水收集氯气 D. 当我们打开可乐瓶盖时立即有气泡冒出 4. 认识和掌握物质结构研究的范式与方法，具有极为重要的意义。下列有关说法正确的是 A. 在元素理论的指导下，人们发现新的元素属于归纳范式 B. 通过甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的分子式，总结出饱和烷烃的通式为，属于演绎范式 C. 实验方法只能通过化学实验才能实现 D. 假说是根据已知的科学事实和原理对未知领域的事物或现象的本质提出的一种推测 5. 一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质，其结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为1-20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是 A. WX是共价化合物 B. 离子半径：Q＞W＞Z C. W元素的焰色为黄色 D. Q的氧化物对应的水化物均属于强酸 6. 可以催化分解实现碳元素的循环利用，其催化反应机理如下。下列说法正确的是 A. 过程①催化剂被氧化 B. 过程②涉及共价键的断裂 C. 该反应为 D. 使用催化剂降低了反应的焓变，使分解速率加快 7. 我国科研人员研发的海泥细菌电池不仅可以作为海底仪器的水下电源，还可以促进有机污染物(以表示)的分解，其工作原理如图，其中海底沉积层/海水界面可起到质子交换膜的作用，下列理论分析错误的是 A. a极发生还原反应 B. b极的电极反应为 C. 若b极区生成S，则a极区增加 D. 在海泥细菌的作用下发生反应： 8. 某工厂煤粉灰的主要成分为等。研究小组对其进行综合处理的流程如下： 已知：，当离子浓度时，可认为该离子已完全除去；“酸浸”后钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解。 下列说法错误的是 A. “滤液2”中加入双氧水后，体系中发生的主要反应为 B. “酸洗”用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯和玻璃棒 C. 要使“滤液2”中和完全沉淀，调节的最小值约为4.3 D. 用制备无水，可以在气流中加热 9. 有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A. 在晶体中，距最近的有6个 B. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个，的配位数是4 C. 金刚石晶体中含有键 D. 该气态团簇分子的分子式为或 10. 根据下列实验操作及现象，可以得出相应实验推论的是 实验操作 实验现象 实验结论 A 向溶液中滴加5滴溶液；随后加入10滴溶液 先产生白色沉淀，随后产生蓝色沉淀 B 测定饱和溶液和饱和溶液的值 前者值更大 水解程度： C 向原电池中的电极附近滴加溶液 产生蓝色沉淀 作为牺牲阳极保护 D 向溶液中加入溶液，再加入四氯化碳振荡 有白色沉淀生成，有机层呈紫色 白色沉淀可能为 A. A B. B C. C D. D 11. 室温下，向溶液中滴加氨水，滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[，为、或]随的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是 A. 表示随的变化曲线 B. 该温度下， C. 水的电离程度：c点<d点 D. c点溶液中： 12. 金铜合金在低于395℃时形成图a所示的晶胞结构，在低于380℃时形成图b所示的晶胞结构，晶胞参数均为a nm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 图a中 B. 图b所示晶胞对应合金的化学式为Cu2Au C. 图a、b中与Cu距离最近且相等的Au的数目均为4 D. 图b晶体的密度为 13. 1，3-丁二烯与加成的能量—反应进程如图所示。已知、短时间内，的1，3-丁二烯与完全反应得到3-溴-1-丁烯和1-溴-2-丁烯的物质的量之比为。下列说法不正确的是 A. 反应时间越长，得到3-溴-1-丁烯的比例越大 B. 1，3-丁二烯与反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为 C. 与烯烃结合的第一步为决速步骤，进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯 D. 内生成1-溴-2-丁烯的平均速率为 14. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. B. M点时，反应Ⅰ的平衡常数K约为1 C. 加入合适的催化剂可由N点到P点 D. N点时，向反应体系中充入，反应Ⅰ的平衡不会移动 第Ⅱ卷(填空题，共58分) 15. 绿芦笋中含有天门冬氨酸(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。 （1）天门冬氨酸中σ键和π键的个数比为___________图中的键角___________的键角(填“大于”或“小于”)。 （2）指出和热稳定性较好的，并从分子结构角度解释其原因：___________。 （3）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。若将天门冬氨酸中的，换成，得到的新物质的酸性会增强，原因是___________。 （4）四个主族元素部分简单氢化物沸点随周期序数的变化如图所示。其中表示第族元素简单氢化物沸点变化的是曲线___________(填字母)，的键能小于，但水的沸点高于的原因可能是___________。 （5）钴酸镍的晶体结构可以表示为，其中O原子按照立方密堆积形式排列(类似于晶胞中的排列，)，O原子形成四面体和八面体空隙。在钴酸镍中，和分别占据四面体和八面体空隙，晶胞中的空隙填充率为___________。 16. 高锰酸钾是一种重要的化学试剂。市售的固体常含有少量和其他杂质，因此只能粗略配制某浓度的溶液，然后用进行标定(标定：使用标准物测出某溶液的精确浓度的过程)。标定后的溶液可用于测定其他物质的浓度。 Ⅰ．溶液的配制 称取溶于盛有水的烧杯中，煮，冷却后过滤，装入试剂瓶中。 Ⅱ．溶液的标定 准确称取置于锥形瓶中，加入蒸馏水及硫酸溶液，加热至立即用待标定的溶液滴定。开始滴定时反应速率慢，应逐滴加入，当加入第一滴溶液颜色褪去后再加入第二滴，待溶液中产生后，滴定速度可加快。达滴定终点时，记录消耗溶液的体积。平行测定3次，体积的平均值为。 已知：在酸性水溶液中能自行分解，反应原理为。 （1）用离子方程式表示标定反应的反应原理___________。 （2）开始滴定时滴加溶液的速度不宜太快，否则会导致测定结果___________。(填“偏高”或“偏低”) （3）达滴定终点的颜色变化是___________。 （4）经计算，所配制的溶液的物质的量浓度为___________。(保留小数点后两位) Ⅲ．利用已标定浓度的高锰酸钾溶液探究测定草酸晶体中的x值。 第一步：称取纯草酸晶体，将其制成水溶液为待测液。 第二步：取待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀。 第三步：用浓度为的标准溶液进行滴定，达到终点时消耗。 （5）①利用高锰酸钾滴定草酸时应选用___________(选“甲、乙”)装置。 ②对于上述实验，下列做法正确的是___________。 A．进行容量瓶检漏时，倒置一次即可 B．滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定终点 C．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直 D．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管 ③下列操作可能造成测得ⅹ值偏小的是___________。 A．没有润洗锥形瓶 B．滴定过程中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁 C．装有的滴定管滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定终点读数时俯视滴定管 17. 废旧锂离子电池的正极材料主要成分是，还含有少量金属以及其他不溶性物质，采用如下工艺流程回收其中的钴制备单质。 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示： 金属离子 开始沉淀时的 7.8 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时的 9.3 4.7 3.2 9.0 （1）“碱浸”中发生反应的化学方程式：___________。 （2）如果“酸浸”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是___________。 （3）“滤渣2”的物质主要是___________(填化学式)。 （4）“电解”时装置如图所示，阳极电极反应式为___________，电解后a室中的电解质溶液可以返回___________工序循环使用。 （5）一种可充电锂离子电池装置如图所示，充放电过程中，存在与之间的转化，放电过程中的移动方向：___________(填“”或“”)，写出该电池放电时A极反应式：___________，充电时，当电路中转移电子时，B极质量减少___________g。 18. 异丁烯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产高辛烷值汽油调和剂、橡胶、汽油添加剂和润滑油等。 Ⅰ．可由异丁烷直接裂解脱氢制备异丁烯，反应为： （1）异丁烷、异丁烯、氢气的燃烧热数值如下表所示，则___________。 物质 燃烧热 （2）异丁烷的转化率和异丁烯的选择性(选择性)随温度的变化如图所示。当温度升高时，异丁烯的选择性变化的原因可能有___________(填标号)。 a．异丁烷在高温下裂解发生副反应 b．异丁烯在高温下发生聚合反应 c．催化剂的活性增大 d．平衡向逆反应方向移动 （3）研究人员尝试对该合成方法进行改进，在一定条件下加入适量空气可以采用异丁烷氧化脱氢法来制备异丁烯，反应方程式为 ，该方法___________自发进行(填“一定能”“一定不能”“高温条件能”“低温条件能”)。 Ⅱ．甲醇与异丁烯在一定条件下可以发生加成反应生成甲基叔丁基醚(用X表示)，反应方程式为，在一容积固定为的容器中充入甲醇和异丁烯，甲醇和异丁烯的初始物质的量均为，分别在和两个温度下发生该反应，异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示： （4）该反应的___________0(填“>”“<”或“=”)，M、A、B三点中反应平衡常数最大的是___________(填字母)。 （5）温度下，反应达到平衡后，将反应生成的X全部移走，在容器内重新达到平衡时X占容器中气体的体积分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （6）温度下，该反应的平衡常数___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $